|
Кроме вращающихся и шахтных печей,
для обжига клинкера применяют другие клинкерообжигательные аппараты, но в них
выпускают всего немногим более 1 % клинкера. Этими аппаратами являются спекательные
решетки и установки для обжига клинкера во взвешенном состоянии и для
получения плавленого цемента.
Спекательная решетка. Спекательная решетка представляет
собой бесконечную ленту из палет, движущуюся по роликам. Палеты собраны из
множества колосников с отверстиями 3— 10 мм и закреплены на раме длиной 1 м. Ширина палет (и решетки) 1,5—2 м.
Сырьевая смесь в виде гранул с запрессованным в них
дробленым углем питателем равномерно .подается на палеты. В результате
движения ленты со скоростью 0,3—б м/мин на ней образуется слой гранул;
толщину слоя принимают равным 40— 50 см.
При движении ленты слой гранул поступает в зажигательную
камеру, имеющую мазутные, газовые или угольные форсунки, расположенные
непосредственно над слоем материала и служащие для зажигания угля в гранулах.
Снизу решетки мощным вентилятором просасывается воздух; благодаря этому
горение топлива распространяется от поверхности в глубь слоя.
Дымовые газы из слоя обожженного материала засасываются в
камеру с низу решетки. Под действием развивающейся в слое материала
температуры и при непрерывном движении гранулы высушиваются,
декарбонизируются и в них происходит процесс спекания.
Полученный клинкер примерно на Уз длины решетки
охлаждается просасываемым воздухом, сходит с палет при огибании ими ведомого
барабана ленты решетки и попадает в разгрузочную камеру. Из нее клинкер
поступает в дробилку.
Для защиты решетки от резкого воздействия высокой
температуры на палеты вначале укладывают слой дробленого клинкера (подстил) с
зернами размером 8—20 мм, а затем слой гранул.
Основное достоинство решетки — это быстрый обжиг. Весь
процесс подсушки, декарбонизации, спекания и охлаждения длится на решетке
15—20 мин. Она отличается большой производительностью ( 18). Так,
спекательная установка с полезной площадью решетки 26 м2 имеет производительность 310 т/сут. Она может обеспечить выпуск более 800 тыс. клинкера в год.
Однако качество клинкера, полученного этим способом,
весьма невысокое. Пребывание клинкера в зоне обжига при движении решетки
составляет 1—*1,5 мин. Этого времени недостаточно для образования большого
количества трехкальциевого силиката, и цемент получается медленно твердеющий с
относительно небольшой прочностью. Поэтому, несмотря на то что этот способ
получения клинкера существует давно, он не применяется широко. Но быстрота
обжига, компактность и высокая производительность установки заставляют
технологов и конструкторов изыскивать способы повышения качества цемента на
спе- кательной решетке в целях расширения этого метода. В табл> 18
приведены технические характеристики трех спекательных решеток, работающих в
Польше и ФРГ.
Установки для обжига клинкера во взвешенном состоянии-
Сущность этого метода заключается в том, что через слой
сухой мелко гранулированной сырьевой смеси, расположенной на колосниковой
решетке или пористом основании, пропускают под напором горячие дымовые газы.
Проникая внутрь слоя, они вызывают непрерывную цирку-
ляцмю зерен н весь слой материала приобретает сходство с кипящей жидкостью.
Всестороннее омывание мелких зерен горячим газом создает наиболее
благоприятные условия теплообмена и определяет высокую удельную
производительность таких установок. Качество клинкера при этом получается
высокое вследствие равномерного обжига мелких гранул.
В стадии практического освоения находится несколько
технологических схем обжига клинкера в кипящем слое. Принципиально эти схемы
можно разделить на две группы. В одну группу входят такие технологические
схемы, по которым все стадии обжига осуществляются в одном аппарате
(реакторе). Другую группу составляют схемы, при которых подготовка материалов
(сушка, кальцинирование) осуществляется в реакторе, -а спекание —в короткой
вращающейся печи.
Установки для получения плавленого цемента. В 1944 г. в СССР был предложен способ производства «плавленого» цементного клинкера путем обогащения
жидких металлургических шлаков известью. Жидкие шлаки по своему
химическому составу близки к клинкеру, но из-за недостатка извести в них
отсутствует трехкальциевый силикат — основной составляющий, отличающий
портландцемент от других гидравлических вяжущих и придающий последнему
наиболее ценные свойства.
Для получения плавленого цемента жидкий шлак заливают в
конвертер из шлаковозных ковшей, добавляют к нему известняк и руду и через
отверстия (фурмы) с низу конвертера вдувают подогретый до 800° С воздух
вместе с расплавленным мазутом. Температура в конвертере достигает
1900—'2000° С. При этой температуре руда и образующаяся из известняка окись
кальция растворяется в шлаке, взаимодействует с Si02, образуя ЗСаО • Si02.
Полученный клинкер в расплавленном состоянии выпускают из
конвертера и охлаждают в грануляционном барабане струей воды, а затем
воздуха. При резком воздействии воды расплав рассыпается на мелкие гранулы
цементного клинкера.
Проводятся также большие работы по одновременному
получению чугуна из руды и плавленого цементного клинкера в доменной печи.
|